KR20070036831A - 카세트 로딩 플레이트 - Google Patents

Abstract

카세트의 로딩 위치 변경이 가능한 카세트 로딩 플레이트에 있어서, 상기 카세트 로딩 플레이트는 'H' 형상의 돌출부가 저면에 형성된 카세트가 놓여지는 로드 플레이트를 구비한다. 상기 로드 플레이트의 상면 중심부에 한 쌍의 제1 가이드 부재를 구비한다. 상기 제1 가이드 부재는 상기 카세트의 저면에 형성된 상기 'H' 형상의 제1 방향의 제1 돌출부가 삽입되는 홈을 한정하는 동시에 상기 카세트의 로딩 위치를 설정한다. 상기 로드 플레이트 상면의 일측부에 제2 가이드 부재를 구비한다. 따라서, 상기 가이드 부재들을 포함하는 카세트 로딩 플레이트를 사용함으로써 카세트의 로딩 위치 보정이 가능하여 웨이퍼 로딩 불량에 의한 웨이퍼 손상을 방지할 수 있다.

Description

카세트 로딩 플레이트{A cassette loading plate}

도 1은 종래의 카세트 로딩 플레이트에 카세트가 로딩되는 상태를 설명하기 위한 사시도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카세트 로딩 플레이트를 설명하기 위한 사시도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 카세트 로딩 플레이트 110 : 로드 플레이트

122 : 제1 가이드 부재 124 : 제2 가이드 부재

130 : 체결 홀 132 : 나사

150 : 카세트 152 : 카세트 저면

154 : 제1 돌출부 156 : 제2 돌출부

본 발명은 카세트 로딩 플레이트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼가 적재되어 있는 카세트를 로드 플레이트 상에 정위치에 고정하여 웨이퍼의 손상을 방지하는 카세트 로딩 플레이트에 관한 것이다.

상기 카세트(cassette) 또는 웨이퍼 박스(wafer box)는 반도체 공정 과정 및 웨이퍼를 납품하기 위해 담는 용기로서 불순물(particle) 및 정전기 발생으로 인한 웨이퍼의 손상을 방지하고 웨이퍼를 일정한 간격으로 유지하기 위해 특수 재질 및 정밀 금형 기술을 필요로 한다.

상기 카세트는 반도체 공정의 전 과정에 걸쳐 상기 웨이퍼와 가장 밀접하게 사용되고 있는데, 상기 카세트를 제조할 때 사용되는 재료 및 조건(예컨대, 온도, 환경) 등에 따라 상기 카세트가 변형되거나 각종 불순물이 나와 상기 웨이퍼에 흡착되어 불량을 야기하므로 카세트 제조를 위한 재료의 선택이나 작업 조건, 구조, 정밀도 등에 특별한 주의를 기울여야 한다.

상기 카세트가 웨이퍼에 미치는 영향은 여러 가지로 나타날 수 있다. 첫째 치수(dimension)의 불안정에 따른 상기 웨이퍼의 취급이나 상기 웨이퍼의 이동시 에러가 발생하여 상기 웨이퍼가 깨지거나 장비의 고장, 먼지 발생 등으로 상기 웨이퍼에 막대한 손실을 초래할 수 있다. 또한 상기 카세트의 재료 선택에 따라 정전기나 불순물의 발생, 이온성 및 유기성 추출물 발생으로 상기 웨이퍼에 치명적인 악영향을 미칠 수 있으며, 또한 정전기로 인해 불순물이 상기 웨이퍼에 묻어서 웨이퍼를 오염시킬 수도 있다. 이러한 영향을 고려함과 동시에, 카세트의 내마모성, 강도, 내화학성, 내열성 등도 고려하여야 한다.

특히, 반도체 생산 장비에 웨이퍼를 안착시키는 캐리어는 생산 장비의 구조에 따라 동작에 부정합이 생기는 경우 웨이퍼에 치명적인 영향을 줄 수 있으므로, 반도체 생산 장비와의 정합성도 매우 중요하다. 미합중국 특허 제5,149,158호 (Molinaro, et al.)에는 반도체 공정 장치에 카세트를 고정하기 위한 홀더에 대한 일실시예가 개시되어 있다.

일반적으로 카세트는 로드 플레이트(load plate)에 안착되며 로드락 챔버의 도어의 일측에 위치하게 된다. 이 상태에서 웨이퍼는 이송암에 의해 상기 카세트로부터 상기 로드락 챔버 내로 이송된다.

도 1은 종래의 카세트 로딩 플레이트에 웨이퍼(W)를 보관하는 카세트가 로딩되는 상태를 설명하기 위한 사시도이다. 도 1에서 카세트(15)의 본체 저면에는 'H' 형상의 돌출부가 형성되어 있다. 상기 돌출부가 로드 플레이트(11)의 상부면에 형성된 상기 돌출부에 대응하는 홈에 삽입되면서 카세트(15)는 로드 플레이트(11)에 로딩된다.

상기 카세트의 로딩은 AGV(Automatic Guided Vehicle)에 의해 자동으로 이루어지거나 작업자에 의해 수동으로 이루어진다. 로딩된 상기 카세트는 상기 로드 플레이트 상에서 위치가 고정된다. 그러나 상기 카세트의 로딩이 잘 이루어지지 않을 경우 상기 카세트가 상기 로드 플레이트와 밀착되지 못하고 위로 뜨는 경우가 발생하게 된다.

특히, 초기 카세트의 로딩 시 상기 카세트 내부의 웨이퍼 중심과 이송암의 중심이 얼라인 미스인 경우 가공 공정이 끝날 때까지 위치보정을 할 수 없기 때문에 상기 웨이퍼의 배치 확인을 추가적으로 해야한다. 또한, 상기 카세트가 느슨하게 고정되어 있거나, 상기 카세트가 수평 상태가 아니거나 또는 작업자에 의해 상기 카세트가 정확하게 안착되지 않을 경우 상기 이송암에 의해 웨이퍼에는 스크래 치(scratch)가 발생되거나 상기 웨이퍼가 파손되는 문제가 발생된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 웨이퍼가 이송암에 정확하게 안착되도록 로드 플레이트 상면에 카세트의 로딩 위치가 변경 가능한 카세트 로딩 플레이트를 제공하는데 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 카세트 로딩 플레이트는 제1 방향의 제1 돌출부와 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향의 제2 돌출부로 이루어진 'H' 형상의 돌출부가 저면에 형성된 카세트가 놓여지는 로드 플레이트를 포함한다. 상기 로드 플레이트의 상면 중심부에 구비되고, 상기 카세트의 저면에 형성된 제1 방향의 제1 돌출부가 삽입되는 홈을 한정하는 동시에 상기 카세트의 로딩 위치를 설정하는 한 쌍의 제1 가이드 부재를 포함한다. 상기 로드 플레이트 상면의 일측부에 구비되고, 상기 카세트의 로딩시 상기 카세트의 저변에 형성된 제2 방향의 제2 돌출부의 측면과 면접함으로써 상기 카세트의 로딩 위치를 설정하는 제2 가이드 부재를 포함한다.

상기 카세트 로딩 플레이트의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 가이드 부재는 상기 로드 플레이트와 나사 결합되고, 상기 제1 및 제2 가이드 부재는 상기 카세트의 로딩 위치 변경시, 상기 로드 플레이트와 제1 및 제2 가이드 부재의 체결 위치를 보정 가능하도록 상기 제1 및 제2 가이드 부재에 타원형의 체결 홀이 형성된다.

또한, 상기 카세트 로딩 플레이트의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 가이드 부재 및 제2 가이드 부재는 상기 체결 위치를 확인할 수 있도록 상기 제1 및 제2 가이드 부재에 인접한 상기 로드 플레이트 상면에는 눈금이 형성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 카세트 로딩 플레이트는 상기 로드 플레이트 상부에 카세트의 고정을 위한 상기 제1 및 제2 가이드 부재를 구비하고, 상기 제1 및 제2 가이드 부재에 나사 결합을 위한 체결 홀을 타원형으로 형성시킴으로써 상기 로드 플레이트에 고정되는 상기 카세트의 로딩 위치를 보정할 수 있다. 따라서, 상기 카세트의 로딩 위치 불량에 따른 동작이 기 설정된 이송암의 얼라인 미스에 의해 웨이퍼의 스크래치 및 웨이퍼의 파손을 미연에 방지할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 카세트 로딩 장치를 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 하기의 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구현될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 보다 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상과 특징이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공된다. 도면들에 있어서, 각 장치의 구성 요소들은 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 과장되게 도시되었으며, 또한 각 장치는 본 명세서에서 설명되지 아니한 다양한 부가 요소들을 더 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카세트 로딩 플레이트를 설명하기 위한 사시도이다.

도 2를 참조하면 카세트 로딩 플레이트(100)는 카세트(150)의 본체 저면 (152)이 놓여지는 로드 플레이트(110)와, 카세트(150)의 로딩 위치를 설정하는 제1 가이드 부재(122) 및 제2 가이드 부재(124)를 포함한다.

로드 플레이트(110)는 평평한 스테이지 형태를 가지며, 일반적으로 소정의 반도체 제조 공정이 이루어지는 공정 챔버와 연결되는 로드락 챔버(도시않됨)의 일측에 구비된다.

구체적으로는 로드 플레이트(110)는 상기 로드락 챔버의 도어의 일측에 구비된다. 로드 플레이트(110)는 카세트(150)가 로딩되기 위한 공간을 제공하며 카세트(150)에 수납된 웨이퍼(W)가 상기 로드락 챔버의 도어를 통해 용이하게 출납되도록 카세트(150)를 지지한다. 여기서, 카세트(150)는 제1 방향의 제1 돌출부(154)와 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향의 제2 돌출부(156)로 이루어진 'H' 형상의 돌출부가 저면(152)에 형성되어 있다.

제1 가이드 부재(122)는 로드 플레이트(110)의 상면 중심부에 카세트(150)의 로딩 위치를 설정하기 위하여 구비된다. 제1 가이드 부재(122)는 카세트(150)의 저면(152)에 형성된 제1 방향의 제1 돌출부(154)가 삽입되는 홈을 형성시키기 위해 로드 플레이트(110) 상면에 한 쌍이 구비된다. 바람직하게는 제1 가이드 부재(122)는 바 형상을 갖는다. 이때, 제1 가이드 부재(122)의 형태는 바 형상을 가질 뿐만 아니라 다른 형상을 가질 수 있다.

제2 가이드 부재(124)는 로드 플레이트(110) 상면의 일측부에 제1 가이드 부재(122)와 함께 카세트(150)의 로딩 위치를 설정하기 위하여 구비된다. 제2 가이드 부재(124)는 카세트(150)의 로딩시 상기 카세트의 저면(152)에 형성된 제2 방향의 제2 돌출부(156)의 측면과 면접되도록 돌출되어 있다. 특히, 제2 가이드 부재(124)는 제1 가이드 부재(122)의 상면보다 실질적으로 넓은 상면을 갖음으로써 로드 플레이트(110) 상에 안착 고정되는 카세트(150)의 수평을 유지시키는 역할도 한다. 다만, 제2 가이드 부재(124)가 카세트(150)의 저면(152)에 형성되어 있는 제2 방향의 제2 돌출부(156)에 의해 정의되는 소정 공간과 밀착 체결되는 형상을 갖는 것이 바람직하다.

만약, 카세트(150)에 수납된 웨이퍼(W)를 이송하는 이송암(도시않됨)의 동작이 기 설정되어 있는데 카세트(150)의 로딩 위치가 달라지게 되면 상기 이송암이 웨이퍼(W)를 파지하는 위치도 달라지게 된다. 상기와 같은 경우, 상기 이송암이 웨이퍼(W)를 파지하지 못하게 되거나 상기 이송암이 기 설정된 웨이퍼(W)의 파지 위치와 다른 위치를 파지하게 되므로 웨이퍼(W) 로딩 불량이 발생된다. 따라서 상기 제1 가이드 부재(122) 및 제2 가이드 부재(124)는 상기 이송암이 웨이퍼(W)를 파지하는 위치에 카세트(150)를 정확하게 배치시킬 수 있도록 카세트(150)의 로딩 위치를 변경 가능한 구조를 갖는다.

따라서, 본 발명의 카세트 로딩 플레이트(100)의 제1 가이드 부재(122) 및 제2 가이드 부재(124)는 상기 이송암의 설정 경로에 따라 로드 플레이트(110)에서의 체결 위치가 보정 가능하도록 체결된다.

구체적으로, 카세트(150)의 로딩 위치를 재 설정하기 위해서는 제1 가이드 부재(122) 및 제2 가이드 부재(124)를 상기 이송암의 설정된 위치에 해당하는 로드 플레이트(110)의 상면에서 체결시켜야 한다. 특히, 제1 가이드 부재(122) 및 제2 가이드 부재(124)에는 로드 플레이트(110)를 체결하기 위한 타원형의 체결 홀(130)이 형성되어 있다. 다른 예로서, 상기 타원형의 체결 홀(130)은 제1 가이드 부재(122) 및 제2 가이드 부재(124)가 아닌 로드 플레이트(110)에 형성될 수 있다.

따라서, 제1 가이드 부재(122) 및 제2 가이드 부재(124)의 체결 위치는 체결 홀(130)의 크기만큼 전후 또는 좌우로 위치 변경이 가능하므로 카세트(150)의 저면(152)이 로드 플레이트(110)의 상부면과 밀착되도록 고정할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(W)의 상기 이송암에 안착되는 공정이 진행된 후 웨이퍼(W) 손상이 발생하지 않도록 추가적으로 웨이퍼(W)의 중심이 상기 이송암의 중심과 일치하는 지를 확인하는 시간이 절약된다. 여기서 타원형의 체결 홀(130)을 나사(132)로 결합 시에는 너트로 조이기 전에 와셔를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 와셔는 체결 홀(130)을 덮는 평탄한 면을 형성시켜 상기 너트를 더욱 강한 힘으로 고정시키는 역할을 한다. 또한, 체결 홀(130)은 제1 가이드 부재(122) 및 제2 가이드 부재(124)에 안정적인 고정을 위해 각각 적어도 두 개가 형성된다. 여기서 체결 홀(130)의 크기는 나사(132) 및 제1 가이드 부재(122) 및 제2 가이드 부재(124)의 사용에 따라 변경될 수 있다. 이는 당업자가 적절히 변경시킬 수 있는 사항이다.

또한, 상기 이송암이 웨이퍼(W)를 파지하는 위치가 일정해지면 카세트(150)의 로딩 위치도 고정되므로 로드 플레이트(110) 상에 제1 가이드 부재(122) 및 제2 가이드 부재(124)의 체결 위치가 설정되었을 때 상기 체결 위치가 초기 상태에서 틀어지는지를 확인해야 한다. 일 예로서, 제1 가이드 부재(122) 및 제2 가이드 부재(124)와 인접한 로드 플레이트(110) 상에 눈금자를 부착할 수 있다. 또는, 로드 플레이트(110) 상에 직접 눈금을 표시할 수 있다. 따라서, 카세트(150)의 로딩 위치는 보정된 후에 상기 보정된 로딩 위치가 유지될 수 있으므로 웨이퍼(W)를 이송하는 공정 동안 동작이 기 설정된 이송암과 상기 이송암에 안착되는 웨이퍼(W)의 중심의 일치가 지속될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 카세트 로딩 플레이트는 로드 플레이트 상부에 카세트의 배치를 돕는 제1 가이드 부재 및 제2 가이드 부재를 나사 결합하고, 전후 또는 좌우로 이동할 수 있게 상기 제1 가이드 부재 및 제2 가이드 부재 상의 체결 홀을 타원형으로 형성시킴으로써 상기 카세트의 로딩 위치를 보정할 수 있다. 따라서 상기 카세트의 로딩 불량에 따른 동작이 기 설정된 이송암과 상기 이송암에 안착되는 웨이퍼의 중심과의 얼라인 미스에 의한 웨이퍼 손상을 방지할 수 있다. 나아가 웨이퍼 손상에 따른 비용 절감과 공정 시간의 지연을 방지하므로 생산성을 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 제1 방향의 제1 돌출부와 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향의 제2 돌출부들로 이루어진 'H' 형상의 돌출부가 저면에 형성된 카세트가 놓여지는 로드 플레이트;

   상기 로드 플레이트의 상면 중심부에 구비되고, 상기 카세트의 저면에 형성된 제1 방향의 제1 돌출부가 삽입되는 홈을 한정하는 동시에 상기 카세트의 로딩 위치를 설정하는 한 쌍의 제1 가이드 부재; 및

   상기 로드 플레이트 상면의 일측부에 구비되고, 상기 카세트의 로딩시 상기 카세트의 저변에 형성된 제2 방향의 제2 돌출부의 측면과 면접함으로써 상기 카세트의 로딩 위치를 설정하는 제2 가이드 부재를 포함하는 카세트 로딩 플레이트.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 가이드 부재는 상기 로드 플레이트와 나사 결합되고, 상기 제1 및 제2 가이드 부재는 상기 카세트의 로딩 위치 변경시, 상기 로드 플레이트와 제1 및 제2 가이드 부재의 체결 위치를 보정 가능하도록 상기 제1 및 제2 가이드 부재에 타원형의 체결 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 카세트 로딩 플레이트.
3. 제 2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 가이드 부재의 체결 위치가 설정되었을 때 상기 체결 위치를 확인할 수 있도록 상기 제1 및 제2 가이드 부재에 인접한 상 기 로드 플레이트 상면에는 눈금이 있는 것을 특징으로 하는 카세트 로딩 플레이트.

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